Análise de grãos em laboratório

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Análise de grãos em laboratório
Análise de grãos em laboratório
Anonim

Como qualquer produto agrícola, o grão possui características de qualidade próprias que determinam sua adequação ao uso humano. Esses parâmetros são aprovados pelo GOST e são avaliados em laboratórios especiais. A análise de grãos permite determinar a qualidade, valor nutricional, custo, segurança e escopo de um determinado lote ou variedade.

Os resultados do teste dependem de três componentes:

  • características genéticas da cultura da qual a cultura foi colhida;
  • condições de cultivo e tecnologia de transporte;
  • armazenamento.

A unidade estadual de avaliação de qualidade aprovada é o lote do qual as amostras são retiradas para análise.

Parâmetros principais de análise

Os parâmetros determinados pela análise laboratorial do grão são divididos em 3 grandes grupos:

  • indicadores de qualidade - conjunto de propriedades físicas, químicas e biológicas que caracterizam o grau de utilidade e adequação do grão para uso técnico e agrícola;
  • indicadoressegurança - avaliar a presença de impurezas químicas nocivas, caracterizar a compatibilidade ambiental dos grãos;
  • conteúdo de OGMs (amostras geneticamente modificadas).

O primeiro grupo é o mais extenso e é um componente obrigatório da verificação dos lotes de grãos. Existem 2 tipos de indicadores de análise de grãos incluídos na avaliação de qualidade:

  • organoléptico - avaliado usando os sentidos humanos;
  • laboratório ou físico-químico - determinado usando técnicas e equipamentos técnicos específicos.

Entre os parâmetros laboratoriais estão os básicos (necessários para uma determinada cultura) e adicionais. Cada característica da qualidade do grão tem um nome específico e método de determinação.

Decifrando a análise de grãos

Parâmetro Característica
Umidade Porcentagem de teor de água no grão.
Temperatura Medido em diferentes pontos na profundidade da massa de grãos. Normal não deve ser muito alto ou crescer rapidamente.
Natureza Caracteriza a massa de um litro de grão, expressa em g/l.
Tamanho Determina os parâmetros de tamanho de grão. Este grupo de indicadores inclui o peso de 1000 grãos, gravidade específica, bem como o comprimento, largura e espessura da semente.
Vitreous Caracteriza o grau de transparência do grão.
Chaffiness Determinada para culturas de cereais (aveia, cevada, arroz, trigo sarraceno, etc.). Caracteriza a porcentagempelículas ou cascas na massa de grãos. Quanto maior a película, menor o rendimento dos cereais acabados.
Entupimento Mostra a porcentagem de impurezas no peso total do grão.
germinação Capacidade de produzir brotos normais em condições naturais para uma determinada cultura.
Energia Germinante Porcentagem de grãos que brotaram em um determinado período de tempo.
Número de outono Caracteriza o grau de germinação do grão (quanto maior o indicador, menor a qualidade de cozedura da farinha).
Conteúdo de cinzas Quantidade de substâncias minerais (inorgânicas) no grão. É determinado pesando a massa restante após a combustão completa do grão moído a uma temperatura de 750-850 ° С.
Igualdade Caracteriza a uniformidade do tamanho do grão.
Infecção O número de pragas na cultura (percevejos, gorgulhos do celeiro, etc.), expresso como o número de indivíduos vivos por 1 kg de grão.

Para trigo, o grão é analisado adicionalmente quanto ao teor de glúten e proteína.

A avaliação da qualidade dos grãos é parte integrante do controle de commodities agroindustriais e constitui a base da pesquisa de culturas que acompanha o desenvolvimento de novas variedades ou o estudo da influência de vários fatores ambientais nas plantas de cereais (fertilizantes, solo, pragas, fitohormônios, etc.).

Parâmetros adicionais de análise de qualidade de grãos incluem composição química, atividadeenzimas, conteúdo de microorganismos, etc.

Recursos da análise de grãos de sementes

A abundância da colheita depende em grande parte da qualidade do grão da semente. Neste caso, as principais características são o tamanho (quanto maior a semente, melhor será o crescimento), a pureza (ausência de impurezas de ervas daninhas e parasitas da cultura) e os resultados da análise de germinação.

Para analisar grãos para qualidade de semeadura, 3 amostras médias são isoladas de um lote por quarto, que são usadas para determinar diferentes indicadores:

  • amostra 1 - pureza, germinação, peso de 1000 sementes;
  • amostra 2 - umidade e infestação de pragas;
  • amostra 3 - o grau de dano às sementes por doenças.

Com base nos resultados da análise, é feita uma conclusão sobre as qualidades de semeadura das sementes, que está incluída no documento de inspeção correspondente.

análise de germinação
análise de germinação

A germinação é determinada colocando 100 sementes em condições adequadas para germinação durante 3 dias. Ao mesmo tempo, são avaliados o número e a uniformidade das mudas. Para a detecção rápida de grãos mortos, o método Lecon é eficaz, que dá resultados em poucas horas. Os grãos vivos são identificados pela mudança de cor que ocorre quando o oxigênio é absorvido de uma solução salina de tetrazólio. Sementes mortas não respiram.

Avaliação organoléptica

Os principais indicadores organolépticos são a cor, o brilho, o sabor e o cheiro, com base nos quais concluem que o lote de grãos é de boa qualidade e fresco. A cor deve ser uniforme, a superfície das sementes deve ser lisa ebrilhante. A presença de odores estranhos (não característicos da cultura) indica deterioração ou violação da tecnologia de armazenamento.

Estimativa também:

  • forma e tamanho;
  • homogeneidade do lote;
  • weediness;
  • estado shell.

A cor, cheiro e sabor dos grãos são verificados quanto à conformidade com uma variedade biológica específica. A análise organoléptica é superficial e aproximada, mas pode revelar sérios desvios da norma. Os parâmetros da amostra de teste são comparados com os padrões disponíveis no laboratório.

Avaliação de ervas daninhas e infestação

As impurezas são divididas em 2 grandes grupos: grãos e ervas daninhas. Este último é dividido em 4 tipos:

  • mineral - partículas de natureza inorgânica (seixos, areia, poeira, seixos, etc.);
  • orgânico - partículas de terceiros de origem orgânica, em maior medida - vegetal (pedaços de espiguetas, folhas, etc.);
  • erva daninha - sementes de culturas estrangeiras;
  • nocivo - frutas ou sementes que contêm substâncias que são venenosas para os seres humanos.
foto de grão com impurezas
foto de grão com impurezas

Sementes defeituosas (diferentes do normal) de um lote são chamadas de impurezas de grãos. Eles também podem ser usados para processamento tecnológico, embora forneçam um produto de qualidade inferior. Para reduzir o teor de impurezas de ervas daninhas, o grão é limpo em máquinas de produção.

O peso médio das amostras para análise de grãos quanto à presença de ervas daninhas é de 20 a 25 gramas. A proporção de impurezas é determinada em porcentagem.

Infecção pode serexplícito e oculto. No primeiro caso, as pragas são separadas da amostra usando uma peneira e, no segundo caso, cada grão é dividido e examinado (tamanho da amostra - 50).

gorgulho de celeiro em grãos
gorgulho de celeiro em grãos

Análise química

Esta análise pertence à categoria de adicionais e envolve o estudo da composição química do grão. Ao mesmo tempo, é determinada a porcentagem dos seguintes componentes:

  • proteínas;
  • lipídios;
  • carboidratos (incluindo amido e fibra);
  • vitaminas;
  • minerais (macro-, micro- e ultramicroelementos).

A análise química de grãos também inclui a determinação do teor de cinzas.

Esses parâmetros mostram o valor nutricional de uma determinada variedade e, às vezes, a utilidade técnica. Por exemplo, uma grande quantidade de lipídios nas sementes de girassol indica a alta adequação das matérias-primas para a produção de óleo.

Determinar alguns dos componentes da composição é um fator chave de qualidade. Assim, ao analisar o grão de trigo, a porcentagem de proteína é necessariamente determinada. Este indicador caracteriza não apenas o valor nutricional, mas também as propriedades de panificação, pois se correlaciona com a vitreosidade e a qualidade do glúten.

Equipamento

Existe um grande número de instrumentos para análise de grãos, entre os quais os especializados (destinados à avaliação laboratorial de produtos de grãos) e gerais. Estes últimos incluem instrumentos para medições físicas e químicas, equipamentos para trabalhar com reagentes.

Para o kit de laboratório padrão para análise de grãosincluído:

  • balanças de alta precisão;
  • pesos;
  • dispositivos para determinar as propriedades do glúten;
  • vidros de relógio e placas de Petri;
  • peneiras com células de diâmetros diferentes;
  • argamassas de porcelana;
  • dessecador;
  • mill;
  • medidor de umidade;
  • dispositivo de medição de temperatura;
  • vidros de laboratório (frascos, garrafas, etc.);
  • câmara de secagem;
  • reagentes químicos.

O conjunto também pode conter dispositivos de perfil estreito, por exemplo, descascadores, com a ajuda dos quais a película é determinada. A presença de impurezas metal-magnéticas é detectada usando militeslâmetros.

Alguns instrumentos substituem métodos manuais para determinar alguns parâmetros. Por exemplo, o vítreo pode ser estabelecido usando um diafanoscópio. A automação da análise de grãos reduz significativamente o fator subjetivo e economiza tempo.

Existem também dispositivos para análises complexas, que substituem o processo de várias etapas de determinação de vários parâmetros, que requer todo um conjunto de instrumentos e reagentes. No entanto, a funcionalidade desses dispositivos ainda é limitada.

analisador de grãos
analisador de grãos

Atualmente, a avaliação da qualidade dos produtos de grãos é uma combinação de métodos manuais e automatizados de análise de grãos, cuja proporção é determinada pelo suporte técnico de um determinado laboratório e um conjunto de indicadores a serem verificados.

Determinação da umidade

A umidade é um dos principais parâmetros da qualidade do grão, que determina não apenas seu valor nutricional, mas também condiçõesarmazenamento.

Existem 2 maneiras de analisar a umidade do grão:

  • utilizando uma cabine de secagem elétrica (ESH) - consiste em secar a amostra de grãos moídos e comparar o peso antes e após o procedimento;
  • usando um medidor de umidade elétrico - determinando o grau de umidade por condutividade elétrica, uma amostra de grão é colocada no dispositivo sob a prensa.

O segundo método economiza tempo, mas é menos preciso. Em caso de umidade muito alta (mais de 17%), a amostra de teste é pré-seca.

medidor de umidade eletrônico
medidor de umidade eletrônico

Dependendo da porcentagem de água, distinguem-se 4 graus de umidade do grão:

  • seco (menos de 14%);
  • seca média (14-15,5%);
  • molhado - (15,5-17%);
  • raw - (mais de 17%).

As porcentagens mostradas são aceitáveis para os principais cereais (centeio, aveia, trigo, etc.).

Umidade acima de 14% é considerada alta e indesejável, pois leva à diminuição da qualidade e germinação do grão. Cada cultura possui seus próprios padrões de teor de água, desenvolvidos levando em consideração as características da composição química das sementes.

Chaffiness

A estimativa de filminess inclui 2 etapas:

  • contando o número de invólucros ou filmes;
  • determinação da fração de massa percentual das cascas.

O segundo indicador é o mais importante. Para determiná-lo, primeiro os grãos são liberados das cascas com um descascador ou manualmente e, em seguida, os cereais e a massa do filme são pesados separadamente. No finalcompare o peso de amostras limpas e não limpas.

Vitreous

O grau de transparência depende da proporção de proteína e amido. Quanto maior o teor deste último, mais pulverulento (amido) e turvo o grão. Por outro lado, uma grande quantidade de proteína aumenta a transparência da semente. Portanto, o valor vítreo reflete o valor nutricional e a qualidade de cozimento do grão. Além disso, este indicador está associado às propriedades mecânicas e estruturais do endosperma. Quanto maior a vitreosidade, mais forte o grão e mais energia necessária para a moagem.

Existem 2 métodos para determinar este parâmetro: manual e automatizado. No primeiro caso, a transparência é avaliada a olho nu ou usando um diafanoscópio. Uma amostra de 100 grãos é submetida à análise. Cada semente é cortada ao meio e atribuída a um dos três grupos vítreos:

  • mealy;
  • parcialmente vítreo;
  • vítreo.

O número total de grãos das duas últimas categorias é a vítrea total (apenas metade do número de sementes parcialmente vítreas está incluída no total). A verificação é realizada 2 vezes (a discrepância entre os resultados não deve exceder 5%).

Há também diafanoscópios automatizados que determinam simultaneamente a vítrea das sementes colocadas em uma cubeta. Alguns dispositivos nem exigem pré-cortar os grãos.

Número de outono

O número decrescente é um indicador indireto do grau de germinação, determinado com base no nível de atividade autolítica do grão. Este último é o resultado de uma açãoenzima alfa-amilase, que decompõe o amido do endosperma em açúcares simples, que são necessários para o desenvolvimento do embrião da semente. Naturalmente, isso leva a uma redução significativa na qualidade do cozimento.

instrumento de número decrescente
instrumento de número decrescente

A atividade autolítica é determinada usando equipamento especial (Falling Number, ICHP, PChP, etc.). O método baseia-se na liquefação enzimática (pela ação da alfa-amilase) de uma suspensão de farinha gelatinizada em banho-maria fervente.

Análise de grãos GOST

Todos os componentes da análise do produto são rigorosamente regulamentados e prescritos nas normas pertinentes. GOST contém padrões de qualidade, requisitos de equipamentos e métodos para determinar cada indicador. Os resultados da análise de grãos são reconhecidos como confiáveis somente se obtidos de acordo com as instruções estabelecidas.

De acordo com o GOST, são definidas classes de culturas de grãos, para cada uma das quais são prescritos os valores correspondentes dos parâmetros de qualidade (as chamadas normas restritivas). O trigo mole tem 5 classes.

Parâmetros restritivos do trigo mole

Indicador 1 2 3 4 5
Fração de massa de proteína, não inferior a 14, 5 13, 5 12 10 sem limite
Quantidade de glúten cru, não inferior a 32 28 23 18 sem limite
Número de quedas 200 200 150 80 sem limite
Natureza, g/l, não menor que 750 750 730 710 sem limite

A classe define a natureza do processamento e uso, características de armazenamento e valor de mercado do grão.

Análise rápida de grãos com espectroscopia IR

Com a ajuda da espectroscopia IR, você pode determinar com rapidez e precisão:

  • umidade;
  • teor de proteína e glúten;
  • quantidade de amido;
  • tipo;
  • densidade;
  • teor de óleo;
  • conteúdo de cinzas.

Para os principais parâmetros de análise de grãos, o erro não excede 0,3%.

analisador de grãos IR
analisador de grãos IR

A operação de analisadores complexos é baseada na reflexão difusa da luz com comprimento de onda na região do infravermelho próximo. Ao mesmo tempo, o tempo é significativamente economizado (a análise de vários parâmetros é realizada em um minuto). A principal desvantagem do método expresso é o alto custo do equipamento.

Conteúdo de glúten e análise de qualidade

O glúten é uma massa de borracha densa e viscosa formada depois que substâncias solúveis em água, amido e fibra são lavados do grão moído. Glúten contém:

  • proteínas gliadina e glutenina (de 80 a 90% de matéria seca);
  • carboidratos complexos (amido e fibra);
  • carboidratos simples;
  • lipídios;
  • minerais.

Trigo contém de 7 a 50%glúten cru. Leituras acima de 28% são consideradas altas.

Além da porcentagem, ao analisar grãos para glúten, quatro parâmetros são avaliados:

  • elasticidade;
  • extensibilidade;
  • elasticidade;
  • viscosidade.

O indicador mais importante é a elasticidade, que caracteriza as propriedades de panificação do trigo. Para determinar este parâmetro, é utilizado um instrumento de índice de deformação do glúten (DIC). A amostra para análise é uma bola rolada de 4 gramas da substância de teste e pré-embebida em água por 15 minutos.

A qualidade do glúten é uma característica hereditária de uma determinada variedade e não depende das condições de cultivo.

A análise do teor de glúten do grão de trigo é realizada estritamente de acordo com o padrão, pois o menor erro pode distorcer muito o resultado. A essência do método é lavar o analito da massa, misturado a partir da farinha de trigo (grãos triturados e peneirados). A lavagem é realizada sob um jato de água fraco a uma temperatura de +16-20 ° С.

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